Наука


Ответить в тред Ответить в тред

<<
Назад | Вниз | Каталог | Обновить тред | Автообновление
8 1 4

Динамика вращательного движения Аноним 26/01/19 Суб 22:52:55 4581601
1.png (18Кб, 800x600)
800x600
2.png (19Кб, 800x600)
800x600
3.png (17Кб, 800x600)
800x600
4.png (22Кб, 800x600)
800x600
Привет, наукач!
Решил я намедни, разобраться в динамике вращательного движения.
Но поскольку от природы я туповат, а во вращательном движении имеются некоторые неинтуитивные моменты, решил я поговорить с вами на предмет того правильно ли я понимаю некоторые вещи.
Подскажите мне правильно ли я рассуждаю об исходах четырех примеров:

Давайте предвтавим себе ситуацию, что в двумерной невесомости покоится прямоугольник. Прямоугольник парит и ни к чему не прикреплён.
К прямоугольнику приложены в точках P1 и P2 силы, которые всегда направленны перпендикулярно продольной оси прямоугольника.
Кроме того к прямоугольнику может быть приложен некий вращающий момент M3, природа его нам не важна (представим, что внутри прямоугольника имеется гироскоп, создающий его).
Нам требуется понять какая сила будет действовать на центр масс предмета и, таким образом, вызывать линейное ускорение предмета.

От элементарно простого к более сложному:
Рисунок 1. Силы равны, моменты равны, сила Fx, действующая на предмет, равна сумме сил - предмет будет двигаться равноускоренно без вращения.

Рисунок 2. Силы не равны, моменты равны, сила Fx, действующая на предмет, равна сумме сил - предмет будет двигаться равноускоренно без вращения.

Рисунок 3. Сила F2 отсутствует. Но на объект действует вращающий момент M3. Момент М3 компенсирует момент М1, который вызывает сила F1. Сила Fx, действующая на предмет равна силе F1. Предмет будет двигаться равноускоренно без вращения.

Рисунок 4. Силы F1 и F2 равны по модулю, но оппозитно направленны. Они создают вращающие моменты М1 и М2, которые компенсируются вращающим моментом М3. Вращения нет. Силы F1 и F2 компенсируют друг друга, поэтому линейного движения тоже нет, тело покоится.

Правильно ли я рассуждаю?
Аноним 02/02/19 Суб 15:44:45 4590662
Вроде да. Ты всегда переходишь в центр масс. И это правильно. Единственное, "действует момент". Он же только через силу будет действовать. А у тебя Fx = F1
Аноним 02/02/19 Суб 16:29:48 4590773
>>459066
Спасибо за ответ, бро.
Я таки уже прошатал гугл, прокачав своё понимание вопроса.
Вот тут приятно описано: https://def.fe.up.pt/dynamics/rigid_bodies.html
>Единственное, "действует момент". Он же только через силу будет действовать
Ты имеешь в виду картинки 3 и 4?
Ну представь ситуацию что мы смотрим на вертолёт сверху и моделируем ситуацию в двуменрном мире: главный винт создаёт силу действующую вверх, т.е. в нашей двумерной модели она бессмыленна, но вращающий момент (сила реакции опоры - вертолёта - на вращение винта) будет крутить вертолёт в плоскостях XY. Картинку 3 как раз можно рассматривать как двумерную модель вертолёта "вид сверху".

С двумерными вариантами вроде разобрался, сейчас додумаю как это всё будет работь в трёхмерном виде и сажусь писать физический движок с блекджеком и кватернионами для моделирования полётов всякой летающей шелупони (вроде квадрокоптеров, вертолётов и т.п.)
Аноним 02/02/19 Суб 16:40:53 4590814
>>459077
Не-не. У тебя всегда момент передается через силу. Это просто как бы очевидный факт. Производная момента импульса это момент силы. (Ну и вспомни ситуации из жизни, когда ты что-то вращающееся резко останавливаешь, оно улетает вперед).
Аноним 02/02/19 Суб 17:25:17 4590875
>>459081
А можешь развернуть свою идею, если есть возможность?
Я примерно понял, о чём ты говоришь, но не могу уловить конечную суть.
Аноним 03/02/19 Вск 19:55:53 4592616
>>459087
Любое изменение момента это какой-то момент сил. Это просто из механики следует.
Если ты возьмешь вентилятор, развернешь его параллельно земле и вставишь палец между лопастей пока он включен, его начнет уносить вперед.
Аноним 04/02/19 Пнд 19:24:10 4593537
>>459261
>его начнет уносить вперед.
Но это ведь результат силы приложенной к лопасти пальцем (на самом деле лопастью к пальцу). Вращающий момент двигателя через лопасть прилагает силу к пальцу, палец же в свою очередь воздействует обратной силой на лопасть. Следовательно это такая же F1 как на моих картинках. Так?
Вращающий момент невозможно ведь преобразовать в линейное движение без другого тела. Как ты ни дрочи гироскоп в невесомости, он будет менять только угловую скорость, но не линейную скорость.
Я в своей модели не учитываю коллизии (соударение тел), у меня нет такой потребности.
Аноним 07/02/19 Чтв 15:32:15 4597258
>>459353
>Но это ведь результат силы приложенной к лопасти пальцем
Двух сил. Одна от пальца, вторая пошла от двигателя, как у тебя на картинке 2. Просто сила от движка действует рядом с осью.
Аноним 11/02/19 Пнд 18:03:56 4600739
>>459725
>вторая пошла от двигателя
Двигатель развивает не силу, двигатель развивает крутящий момент. И, в случае, действия на препяствия крутящий момент будет действовать с силой = момент/дистанцию[от оси до точки соприкосновения].
>Просто сила от движка действует рядом с осью.
Не понял.
Настройки X
Ответить в тред X
15000 [S]
Макс объем: 40Mб, макс кол-во файлов: 4
Кликни/брось файл/ctrl-v
Стикеры X
Топ тредов
Избранное